Науковці в Національній прискорювальній лабораторії імені Фермі Міністерства енергетики США провели експеримент на ім’я Dark SRF, який демонструє високу чутливість їх експериментального обладнання для виявлення гіпотетичних частинок, відомих як темні фотони.
В рамках цього експерименту були використані надпровідні радіочастотні резонатори, які дозволяють замикати звичайні безмасові фотони та здійснювати пошук переходу в темні фотони з так званого “темного сектора”. Це призвело до встановлення нового світового рекорду, обмеження існування темних фотонів у певному діапазоні мас. Результати цього дослідження були опубліковані в журналі Physical Review Letters.
Звичайне світло, яке видно у Всесвіті, складається з частинок фотонів. Однак більша частина матерії у Всесвіті є невідомою компонентою, яка називається темною матерією і становить близько 85% всього обсягу матерії. Стандартна модель, що описує відомі частинки та сили, не може повністю пояснити цю темну матерію.
У деяких простих теоріях передбачається, що один тип невідкритої частинки темної матерії може бути достатнім для пояснення її змісту. Однак багато вчених вважають, що “темний сектор” складається з різних видів частинок і сил, які можуть взаємодіяти приховано із звичайними частинками та силами.
Аналогічно електрону є його різні “копії”, такі як мюон та тау-лептон. Також темний фотон відрізняється від звичайного фотона властивостями та має масу. Тому в рамках даної теорії можливе перетворення фотонів у темні фотони зі специфічною швидкістю, яка визначається властивостями останніх.
“Темний фотон – це копія, схожа на відомий нам фотон, але з деякими відмінностями”, – говорить Роні Харник, науковий співробітник Центру надпровідних квантових матеріалів та систем при Фермілабі та співавтор цього дослідження.
